KR20000024982A - Apparatus for detecting output power of wireless terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 출력전력 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전력 증폭기(POWER AMPLIFIER)에서 멀리 위치하고 검출부의 소자를 줄인 출력전력 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting output power, and more particularly, to an output power detecting apparatus located far from a power amplifier (POWER AMPLIFIER) and reducing elements of a detector.
통상적으로, 무선 단말기는 기지국으로부터의 거리에 비례하여 출력전력을 높이게 된다. 그 이유는 기지국으로부터 멀리 떨어질수록 수신 전계강도(RSSI : RECEIVED SIGNAL STRENGTH INDICATOR 이하 "수신전계강도"라 함)가 약해지고 신호의 오율이 높아지기 때문에 출력전력을 높임으로써 신호의 오율을 저하시키기 위함이다. 따라서 종래에는 출력전력을 좀더 정확하게 제어하기 위하여 전력 증폭기와 안테나 사이에 검출부를 두어 출력 전력을 검사하였다.Typically, the wireless terminal increases the output power in proportion to the distance from the base station. The reason is that the farther away from the base station, the weaker the received field strength (referred to as " receive field strength " or less " receive field strength ") and the higher the signal error rate, the lower the error rate of the signal. Therefore, in order to control the output power more accurately, the output power was examined by placing a detector between the power amplifier and the antenna.
도 1은 종래 무선 단말기의 송신 부분의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a transmission portion of a conventional wireless terminal.
드라이브 엠프(DRIVE AMP) 120으로부터 입력된 무선 신호는 전력 증폭부 150에 입력이 된다. 전력증폭부 150을 통해 안테나로 출력되는 신호는 검출부 170을 통해 검출되고 A/D 변환기(ANALOG DIGITAL CONVERTER)로 전달된다. 전달된 신호는 A/D 변환기를 통해 디지털 신호로 바뀌어 제어부 110으로 전달된다. 검출부 170은 임피던스가 매우 높아 출력에 영향이 미소하나 루프가 형성된 다른 회로에 영향을 줄 수가 있다.The wireless signal input from the DRIVE AMP 120 is input to the power amplifier 150. The signal output to the antenna through the power amplifier 150 is detected by the detector 170 and transmitted to the A / D converter (ANALOG DIGITAL CONVERTER). The transmitted signal is converted into a digital signal through an A / D converter and transmitted to the controller 110. The detector 170 has a very high impedance and has a small effect on the output, but may affect other circuits in which a loop is formed.
도 2는 종래 무선 단말기의 출력전력을 검출을 위한 검출부와 주변 블록의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a detector and a peripheral block for detecting output power of a conventional wireless terminal.
검출부 170은 다이오드 D와 저항 R1, R2, 케패시턴스 C1, C2, 인덕턴스 L1로 구성된다. 전력증폭부 150의 TX_LINE를 거쳐 들어온 신호는 검출부 170을 통해 A/D 변환기로 입력된다.The detector 170 includes a diode D, resistors R1 and R2, capacitances C1 and C2, and inductance L1. The signal input through the TX_LINE of the power amplifier 150 is input to the A / D converter through the detector 170.
이러한 회로는 전력증폭부 150으로부터 가까이 위치하게 되어 통화 시에 전력증폭부 150의 온도 변화가 나타나게 되면 기능에 문제가 발생하게 된다. 상기와 같은 온도 변화는 검출부 170을 이루는 다이오드와 같은 소자들의 특성을 변화시켜 검출부 170의 성능을 악화시키는 문제점이 있다. 또한 검출부 170의 위치가 전송선 근처에 위치함으로써 원하지 않는 신호가 다른 부분으로 피드백되어 단말기의 성능을 열화시키는 문제점이 있다.Such a circuit is located close to the power amplifier 150 so that a change in temperature of the power amplifier 150 during a call causes a problem in function. Such a temperature change has a problem of deteriorating the performance of the detector 170 by changing the characteristics of elements such as a diode constituting the detector 170. In addition, since the position of the detector 170 is located near the transmission line, an unwanted signal is fed back to another part, thereby degrading the performance of the terminal.
따라서, 본 발명의 목적은 전력 증폭부로부터 출력전력 검출부의 위치를 멀리 위치시켜 전력을 측정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring power by locating an output power detector from a power amplifier.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전원을 공급하기 위한 배터리와, 상기 배터리로부터 출력되는 전원과 전력 증폭부 사이에 직렬로 연결된 인덕턴스를 가지는 필터와, 상기 필터로부터 출력되는 전원을 공급받는 전력 증폭부와, 배터리 측에 일단이 연결된 필터의 인덕턴스 양단 또는 타단으로부터 출력전력을 검출하는 검출부로 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a battery for supplying power, a filter having an inductance connected in series between the power output from the battery and the power amplifier, and the power supplied with the power output from the filter. And an amplifying unit and a detecting unit for detecting output power from both ends or the other end of the inductance of the filter having one end connected to the battery side.
도 1은 종래 무선 단말기의 송신 부분의 블록 구성도.1 is a block diagram of a transmission portion of a conventional wireless terminal.
도 2는 종래 무선 단말기의 출력전력을 검출하기 위한 검출부와 주변 블록의 회로도.2 is a circuit diagram of a detector and a peripheral block for detecting output power of a conventional wireless terminal.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기의 송신 부분의 블록 구성도.3 is a block diagram of a transmission portion of a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기의 출력전력 검출을 위한 필터와 검출부의 연결 회로도.4 is a connection circuit diagram of a filter and a detector for output power detection of a wireless terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 필터에서 측정된 전류값과 전력증폭부를 통해 측정된 전력값의 비교 그래프.5 is a graph comparing the current value measured by the filter and the power value measured by the power amplifier according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Specific details appear in the following description, which is provided to aid a more general understanding of the present invention. It should be understood by those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. It will be self explanatory. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기의 송신 부분의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of a transmission portion of a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기의 전력 검출을 위한 필터와 검출부의 연결 회로도이다.4 is a connection circuit diagram of a filter and a detector for power detection of a wireless terminal according to an embodiment of the present invention.
도 3과 도 4를 설명하기에 앞서 먼저 본 발명의 중요한 포인트를 언급하면 전력 P=VI로 구할 수 있는데 배터리 130에서 공급되는 전압은 일정하게 공급된다. 그러므로 전력증폭부 150에서 사용전력이 높아진다는 것은 전류가 많이 쓰이게 된다는 것이다. 그런데 일반적으로 직렬로 연결된 회로에서 전류는 항상 일정하게 측정이 된다. 반면 전압은 회로에서 분배되어 측정이 된다. 이러한 점을 이용하여 배터리 130과 전력 증폭부 150 사이에 직렬로 연결된 인덕턴스 L1에서 전압을 측정하여 L1에서 쓰이는 전력을 측정할 수 있다(Differential 구성인 경우). 그런데 인덕턴스 L1에서 쓰이는 전력과 전력증폭부 150에서 쓰이는 전력은 비례하여 증가하게 된다. 그러므로 인덕턴스 L1에서 전력을 계산함으로써, 전력증폭부 150에서 사용되는 전력을 얻을 수 있다.Prior to the description of FIGS. 3 and 4, an important point of the present invention may be mentioned as power P = VI. The voltage supplied from the battery 130 is constantly supplied. Therefore, the higher the power used in the power amplifier 150 is that a lot of current is used. In general, however, current is always measured constant in a circuit connected in series. On the other hand, the voltage is distributed in the circuit and measured. Using this point, the voltage used in the inductance L1 connected in series between the battery 130 and the power amplifier 150 may be used to measure the power used in the L1 (if the differential configuration). However, the power used in the inductance L1 and the power used in the power amplifier 150 are increased proportionally. Therefore, by calculating the power in the inductance L1, it is possible to obtain the power used in the power amplifier 150.
도 3에서 제어부 300은 무선 단말기의 전반적인 동작을 제어하고 A/D 변환기 380을 통해 입력되는 출력전력 값을 통해 출력 전력을 제어한다. 드라이브 앰프 320은 단말기의 마이크를 통해 입력되는 신호나 송신 시에 발생되는 신호를 증폭하는 역할을 한다. 드라이브앰프 320을 통해 출력된 신호는 전력 증폭부 350을 통해 최종적으로 증폭되어 안테나 360을 거쳐 기지국으로 송신된다. 배터리 330은 필터 340을 거쳐 전력 증폭부 350에 전원을 공급한다. 필터 340은 인덕턴스 L1을 가지고 있으며 L-C 필터를 형성한다. 상기와 같은 L-C 필터는 배터리 330으로부터 입력될 수 있는 잡음을 제거하는 역할을 하며 전력 증폭부 350으로 제공되는 전력이 급감하는 것을 방지해준다. 인덕턴스 L1은 배터리 330과 전력 증폭부 350 사이에 직렬로 연결되고, 인덕턴스 L1의 일단이 배터리 330에 연결되고 타단이 전력증폭부 350에 연결된다. 상기 인덕턴스 L1의 타단으로부터 연장된 도선은 검출부 370으로 연결된다. 검출부 370은 필터의 인덕턴스 L1의 타단으로부터 전압을 측정하고 측정된 전압과 인덕턴스 L1의 내부 저항을 통해 출력 전력을 계산한다. 일반적으로 무선 단말기에서 사용되는 인덕턴스의 내부 저항은 0.3에서 0.4Ω의 저항을 가지고 있다. 이때 계산된 값은 전력증폭부 350을 통해 출력되는 신호의 직접적인 출력 전력은 아니지만 이와 비례하여 값이 변화됨은 상술한 바와 같다. 상기와 같이 인덕턴스 L1의 타단에 하나의 측정점을 이용하여 루프로 형성된 회로의 전압 측정을 싱글엔디드(SINGLE ENDED) 구성이라 하며, 인덕턴스 L1의 양단에 측정점을 두어 인덕턴스의 전압을 측정하는 것을 디퍼런셜(DIFFERENTIAL) 구성이라 한다. 싱글엔디드 구성은 전력 증폭부 350과 안테나로부터 인가되는 외부 잡음으로부터 노출되어 있다. 그러나 디퍼런셜 구성은 L1 양단을 측정함으로 이러한 외부 잡음으로부터 면역성을 가진다. 그러므로 디퍼런셜 구성은 싱글엔디드 구성에 비하여 외부 잡음으로부터 면역성을 가지고 있어 외부의 영향에 따른 변화가 심하게 나타나지 않는다. 검출부 370은 필요에 따라 A/D 변화기로 신호를 제공하기 위하여 증폭 기능을 가질 수 있다. 종래의 검출부와는 달리 본 발명에 따른 검출부 370은 간단하게 필터의 인덕턴스 L1으로부터 검출되는 신호를 A/D 변환기로 입력하여 줌으로써 회로의 구성이 간단하다.In FIG. 3, the controller 300 controls the overall operation of the wireless terminal and controls the output power through the output power value input through the A / D converter 380. The drive amplifier 320 amplifies a signal input through a microphone of the terminal or a signal generated during transmission. The signal output through the drive amplifier 320 is finally amplified by the power amplifier 350 and transmitted to the base station via the antenna 360. The battery 330 supplies power to the power amplifier 350 through the filter 340. Filter 340 has an inductance L1 and forms an L-C filter. The L-C filter removes noise that may be input from the battery 330 and prevents a sudden drop in power supplied to the power amplifier 350. The inductance L1 is connected in series between the battery 330 and the power amplifier 350, one end of the inductance L1 is connected to the battery 330, and the other end is connected to the power amplifier 350. The lead extending from the other end of the inductance L1 is connected to the detector 370. The detector 370 measures a voltage from the other end of the inductance L1 of the filter and calculates the output power through the measured voltage and the internal resistance of the inductance L1. In general, the internal resistance of the inductance used in the wireless terminal has a resistance of 0.3 to 0.4Ω. In this case, the calculated value is not a direct output power of the signal output through the power amplifier 350, but the value is changed in proportion thereto. As described above, voltage measurement of a circuit formed as a loop using a single measuring point at the other end of the inductance L1 is referred to as a single ended configuration. The configuration is called. The single-ended configuration is exposed from external noise applied from the power amplifier 350 and the antenna. However, the differential configuration is immune from this external noise by measuring across L1. Therefore, the differential configuration has immunity from external noise as compared to the single-ended configuration, so that the change due to external influence is not severe. The detector 370 may have an amplifying function to provide a signal to the A / D changer as needed. Unlike the conventional detection unit, the detection unit 370 according to the present invention simply inputs a signal detected from the inductance L1 of the filter to the A / D converter, thereby simplifying the circuit configuration.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 필터에서 측정된 전류값과 전력증폭부를 통해 측정된 전력값의 비교 그래프이다.5 is a comparison graph of the current value measured by the filter and the power value measured by the power amplifier according to an embodiment of the present invention.
도 5에서 보는바와 같이 필터 340에서 측정된 전류값과 전력증폭부 350을 통해 출력되는 전력의 측정값이 비례하여 증가함을 알 수 있다. 하기의 표 1은 필터 340에서 측정된 전류값과 전력증폭부 350을 통해 출력되는 전력의 측정값을 나타낸 것이다.As shown in FIG. 5, it can be seen that the current value measured by the filter 340 and the measured value of the power output through the power amplifier 350 increase in proportion. Table 1 below shows the measured values of the current value measured by the filter 340 and the power output through the power amplifier 350.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 필터의 인덕턴스로부터 신호를 검출하여 출력전력을 계산함으로써, 전력 증폭부로부터 출력되는 신호에서 출력전력을 검출했을 때 발생하는 전력 증폭부의 온도 상승에 의한 열화를 방지할 수 있고 소자를 단순화시킴으로써 경제성을 높일 수 있다.As described above, the present invention detects a signal from the inductance of the filter and calculates the output power, thereby preventing deterioration due to a temperature increase in the power amplifier generated when the output power is detected from the signal output from the power amplifier. Economics can be increased by simplifying the device.
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